藻胶实验室:澎湃荧光
刘欣雨, 胡蔚然, 李铮凯, 吉玮, 倪潇
【大学化学】doi: 10.3866/PKU.DXHX202312021
“荧光海”是指在夜晚或黑暗环境中,海水表面发蓝光的景象,又称“蓝眼泪”。本科普实验着眼于引导人们了解该有趣自然现象,探究背后的科学原理,以智能缓释材料海藻多糖水凝胶包埋发光原料,根据化学发光能量转移原理制备可持续发光的多彩藻胶球,并基于此推出一种便携科普实验盒,可随时随地重现属于自己的澎湃“蓝眼泪”。本科普实验将糖化学、光化学和材料化学知识应用于自然现象的解读与应用,向公众充分展现浪漫美妙的化学科学。
关键词: 荧光海, 海藻多糖水凝胶, 离子交换, 可持续发光
计算平台融入化学专业特色课程的设计与探索
朱杰, 焦飞, 孙雅静
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202410064
本研究整合Bohrium云计算平台和国产开源软件ABACUS,构建了一种创新的混合式教学模式,并将其应用于天津大学“新能源材料与化学”课程。课程设计结合理论与实践,涵盖自洽计算、结构优化、电子态密度、能带结构和声子特征等内容。其中,云计算平台的引入显著降低了操作难度,提高了课堂互动性,同时激发了学生的自主学习与创新思维。该教学方法有效提升了教学质量,为培养具有国际视野和创新能力的化学专业人才提供了新的思路。
关键词: 云计算平台, 国产软件, 理论与计算化学, 专业特色课程
基于Bohrium科学计算平台的计算材料学和计算化学课程实验设计
许真铭, 王一博, 刘振辉, 陈铎, 郑明波, 申来法
【大学化学】doi: 10.12461/PKU.DXHX202403096
Bohrium科学计算云平台具有易配置计算环境、易部署安装软件、易成员协作和计算资源充沛等优势,可解决传统计算模拟课程教学中的软件安装、理论和实践割裂等问题,为材料和化学计算模拟课程教学提供极大便利,可显著提高课程教学效率。本文重点介绍Bohrium平台的特色以及教学优势,并展示基于Bohrium平台的分子建模、分子动力学模拟等实验案例设计。
关键词: Bohrium计算平台, 计算模拟设计, 结构建模, 分子动力学模拟
葡萄糖修饰的双席夫碱的合成及其治疗阿尔茨默病的生物活性
孙斌, 蒋和雁
【无机化学学报】doi: 10.11862/CJIC.20240428
通过微波加热方式,快速合成了3个葡萄糖修饰的双席夫碱。通过比浊度分析、HRP/Amplex Red实验、DCFH-DA荧光探针实验、NBT分析法以及MTT实验检测它们抑制金属离子诱导的Aβ聚集、减少活性氧(ROS)生成及抑制Aβ聚集产生的细胞毒性。发现葡萄糖修饰的双席夫碱都能有效抑制金属离子(Zn2+、Cu2+)诱导的Aβ1~40的聚集,降低Cu2+-Aβ加合物催化产生ROS水平、提高Cu2+-Aβ作用的细胞内超氧化物歧化酶的活力,有效抑制Zn2+或Cu2+诱导Aβ聚集而产生的神经细胞毒性并大幅提高细胞存活率。作为对比,我们也检测了相同条件下的氯碘羟喹(cliquinol, CQ)和没有葡萄糖修饰的同类双席夫碱的活性,发现葡萄糖修饰的双席夫碱各方面活性均好于CQ;葡萄糖修饰的双席夫碱自身毒性小、抗氧化和提高Aβ与金属离子共同处理的细胞的存活率方面均优于未葡萄糖官能化的同类双席夫碱。
关键词: 合成, 葡萄糖, 阿尔茨海默病, 双席夫碱, 抗氧化剂
介电-磁复合吸波材料的协同机制与性能优化
侯海云, 马东威, 张子楠, 贾梓睿
【物理化学学报】doi: 10.1016/j.actphy.2026.100325
随着5G通信、航空航天及国防技术的快速发展,电磁辐射污染电磁干扰及电磁隐身需求推动吸波材料向“薄、轻、宽、强”方向发展。介电-磁复合吸波材料通过整合介电损耗与磁损耗机制,突破单一材料阻抗匹配不佳、频带窄等瓶颈,成为当前研究热点。该类材料的核心优势源于协同机制:介电相通过偶极极化、界面极化、传导损耗及缺陷损耗衰减电磁波,磁相依赖自然共振、交换共振、涡流损耗及畴壁共振实现磁能耗散;二者耦合可优化阻抗匹配,延长电磁波传播路径,拓宽有效吸收带宽。其协同效应受组分比例、微观结构及界面特性调控,通过Maxwell-Garnett理论、传输线理论等可揭示其微观物理过程。性能优化需通过多维度策略实现:组分设计上筛选互补性介电-磁材料并调控比例;制备工艺优化组分分散与结构完整性;微观结构调控强化阻抗匹配与多重损耗;表面改性提升界面极化与协同效应。典型体系包括磁性金属/介电聚合物、铁氧体/陶瓷、碳基/磁性纳米粒子复合体系,部分材料最小反射损耗低于−60 dB,有效吸收带宽超9 GHz。当前研究仍面临协同机制理论模型不完善、宽频吸收与环境稳定性难以兼顾等挑战。未来需深化微观机制认知,发展多功能一体化、智能化、绿色化材料,推动其在军事隐身、电子设备电磁兼容、通信基站防护等领域的规模化应用。
关键词: 介电-磁复合吸波材料, 协同机制, 介电损耗, 磁损耗

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